模具的热电属性对电流烧结温度场的影响

建立了电流烧结温度场的有限元模型,通过有限元模型对电流烧结过程中的粉末体、模冲及阴模的温度分布进行了数值模拟。结果表明,模具的热电属性对电流烧结温度场的影响较大。在相同的烧结工艺条件下,与采用传统的石墨材料相比,采用高电阻、低热导率的陶瓷材料可显著提高粉末体的升温速率和最终烧结温度,但同时也带来了较大的温度梯度。进行了纯钛粉电流烧结试验,试验结果与有限元分析一致,验证了采用有限元分析的可行性。     

粉末冶金法制备泡沫铝时增粘过程的基础研究

在研究粉末冶金法制备泡沫铝过程中,在铝硅合金粉末中加钙增粘,提高了泡沫铝熔体的稳定性与孔结构的均匀性.论述了加钙增粘的机理及不同加钙量对泡沫铝孔隙率、孔结构的影响.经对发泡过程的动态观测,证明熔体粘度对泡沫体稳定性的影响是至关重要的.试验结果表明:在采取严格的气体保护措施条件下,加钙量在2%～2.5%时,可获得较低密度且孔径均匀的泡沫铝材料.     

镍基粉末冶金FGH95高温合金的拉伸及低周疲劳性能研究

在420～650℃的温度范围内,研究了PM FGH95高温合金在应变率0.0001～0.01 s-1范围内的拉伸性能及在不同应力比R=-1及R=0下的低周疲劳性能.拉伸试验结果表明:在此温度范围内,应变率对弹性模量、拉伸屈服强度及塑性模量的影响可以忽略不计;并且应变率自0.0001 s-1增大至0.01 s-1时,弹性模量、拉伸屈服强度及塑性模量受温度的影响也不明显.PM FGH95合金受材料微结构的影响很大,材料含有的微缺陷对其力学性能有非常不利的影响.LCF试验结果表明:PM FGH95合金是循环硬化材料.当应力比R=-1时,温度对LCF寿命的影响很小;但在应力比R=0时,LCF寿命受温度的影响很大,且随着温度的增加材料的低周疲劳寿命减小.SEM断口扫描发现,断裂表面有很多的解理面,但没有疲劳条带,且此断裂模式下没有明显的塑性变形,所以FGH95合金的低周疲劳寿命几乎是由裂纹萌生阶段决定的.     

Three-dimensional combined finite-discrete element approach for simulation of single layer powder Compaction process

The application of a combined finite-discrete element modeling approach to simulate the three-dimensional microscopic compaction behavior of single-layer metal powder system was described. The process was treated as a static problem, with kinematical component being neglected. Due to ill condition, Cholesky‘s method failed to solve the system equations, while conjugate gradient method was tried and yielded good results. Deformation of the particles was examined and compared with the results of physical modeling experiments. In both cases, the inner particles were deformed from sphere to polygonal column, with the edges turning from arc to straight line. The edge number of a particle was equal to the number of particles surrounding it. And the experiments show that the ductile metal particles can be densified only by their plastic deformation without the occurrence of rearrangement phenomenon.     

空心玻璃微珠/Al基泡沫材料的微观组织与性能研究

选用直径为40～80μm的空心玻璃微珠、铝粉为原料,制备含有不同体积分数的空心玻璃微珠Al基泡沫材料,并分析其显微组织与性能。研究结果表明,空心玻璃微珠Al基泡沫材料的密度范围在1.37～2.21 g/cm~3,孔隙率为18.23%～49.13%。当空心玻璃微珠的体积分数为30%、40%时,微珠分布比较均匀;体积分数达50%时,微珠出现团聚,团聚随着体积分数的增大而变得严重,团聚处微珠与基体的结合不好;在制备样品过程中,基体铝发生轻微氧化,微珠与基体也发生微量反应;微珠体积分数为40%的泡沫材料的吸能能力较好,达到62.88 MJ/m~3;材料的吸能能力随着微珠含量的增多而降低。     

粉末冶金法制备Mo-43wt%Re合金退火行为的研究

对粉末冶金法制备的纯Mo及Mo-43wt%Re合金不同状态下的力学性能和显微组织变化研究,结果表明:Mo-43wt%Re合金较纯Mo加工硬化显著,冷轧态纯Mo硬度仅为340HV,而Mo-43wt%Re合金的硬度达420HV.同时,Mo-43wt%Re合金抗高温软化性能较纯Mo得到显著提高,纯Mo的再结晶开始温度为900℃左右,Mo-43wt%Re合金在1350～1400 ℃开始再结晶,且再结晶晶粒细小,此时合金硬度较低,冷加工性能较好,可进行的最大变形量达50%.冷轧态Mo-43wt%Re合金出现大量位错胞组织,随着退火温度的升高,位错密度不断降低,且在不同温度下分别出现了均匀的螺位错网络和波浪形位错等组织.     

粉末冶金涡轮盘寿命稳健性分析与设计

基于限界不确定性原理和方法，对粉末冶金涡轮盘寿命进行稳健性分析与设计。首先，系统给出了分析方法：结合区间有限元方法，给出了在给定参数限界不确定性时，FGH95材料粉末冶金盘寿命的限界(上下限)。其次，分析了在满足粉末冶金盘设计寿命(以4000周次为例)时，各随机变量所要求的限界(偏差)范围和组合取值范围。此方法克服了经典可靠性理论对随机变量分布要求的严格性，适于工程应用，为盘的质量控制提供明确的指导和依据。     

基于UG粉末冶金模具零件库的建立

UnigraphicsNX1.0中关系表达式法和程序设计法是两种常用的零件建库方法，各有优缺点。本文主要介绍了关系表达式法和程序法相结合的建库方法以及它在粉末冶金模具二次开发中的应用。     

几种钼合金的硬化机理和再结晶性能

研究了热加工处理对固溶强化的Mo-0．5Ti合金和颗粒强化的TZM合金显微组织的影响。2种合金均采用粉末冶金工艺制备，原料粉末为Mo，TiH2，ErH2和石墨。第1阶段分别按合金配比配料混合，冷等静压制以后在1800℃以上温度烧结5h。烧结后2种合金的成分列于表1。烧结材轧制成棒．接着分2阶段旋锻，总变形度为2．87（对数值）。试样制成直径为6mm、高为7mm的圆柱，在H2气氛下退火，退火温度与时间列于表2。对全部试样测定了维氏硬度。表2中除标记＊号的样品，均做了SEM和EBSD（背散射电子衍射）检测。所有检测均垂直于轧制方向进行。根据这些检测试验就可得到有关织构、亚晶粒和向位差分布的资料。XRD图谱分析用来测定加工态和1450℃退火态的TZM的位错密度。同时还用TEM（透射电镜）研究了加工态的TZM。根据EBSD数据可以判定TZM退火再结晶数量，计算Avrami指数和TZM退火再结晶活化能。     

高速柴油机摇臂国产化应用研究

在分析高速柴油机摇臂使用工况及结构特点的基础上，确定了镶块的金相组织，制定出烧结工艺，镶块热处理工艺，摇臂体材料的熔炼工艺及镶铸工艺，保证了摇臂的各项性能要求。